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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 交流互助 » 大角度晶界不能用位错模型描述，位错模型的核心内容和本质是什么呢？
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八角寨

银虫 (著名写手)

[交流] 大角度晶界不能用位错模型描述，位错模型的核心内容和本质是什么呢？

小角度晶界和大角度晶界的区别：
一般小角度晶界的结构可以用位错模型描述，即小角度晶界是由位错构成的；
而大角度晶界不能用位错模型描述。

我对“大角度晶界不能用位错模型描述”这句话反复理解，但一直非常的迷糊。
大角度晶界不能用位错模型描述，是不是主要包含 大角度晶界不是由晶界构成的呢？

但我的观察发现，无论是小角度晶界还是大角度晶界（不包括特殊角度晶界，如孪晶界），晶界都是由位错组成的，只是取向差越大，位错间距 也越大。

位错模型的核心内容以及本质是什么呢？

希望大家可以讨论。谢谢。
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1楼 2012-11-21 10:35:39
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zjgpyz

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
八角寨: 金币+4, 感谢帮忙和建议。谢谢 2012-11-22 08:29:53
小角度晶界的能量和晶界处位错的能量具有较好的一致性，而大角度晶界的晶界能能跟位错没有直接关系，也不是随着取向差的增大一直增大，因为有些入特殊的大角度孪晶界的晶界能很低，所以不能用位错模型描述，只能描述它的几何结构，材料科学基础中讲的大角度晶界模型主要也是几何模型，可以看看余永宁老师编的书，更深一点看看清华张文征老师的研究工作。
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3楼2012-11-21 21:19:11
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zhaofeng_2

金虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
八角寨: 金币+8, 感谢您的耐心解答。 2012-11-22 08:28:46
你的问题我来答，呵呵

先回答你一个错误的概念，大角度晶界和小角度晶界都是晶界，晶界就是晶粒于晶粒之间的边界！每一个晶粒内部原子都是有序排列的。

小角度晶界指的是相邻晶粒的晶粒取向小于15度，这个可以通过电子背散射技术测定，这就说明，晶粒取向差比较小，一般在大塑性变形或者动态再结晶出现这样的情况，而小角度晶界的出现则意味着位错重排的发生，位错重排就是大量位错集体在一个区域重新有序的排列，简单说，小角度晶界是由位错重排形成的，其相邻晶粒取向差小（位错重排前，很可能就是一个大晶粒），小角度晶界能量高，不稳定，也称为不平衡组织。

随着变形的继续或者加热（退火），小角度晶界两侧的晶粒发生稳定化，相对的晶粒取向增加，大于15度，大角度晶界也就形成了，这个是稳定组织，你通过化学腐蚀就可以观察到。这时候那些位错组织就不存在了，晶界内部的原子是无序排列的，原子能量很高，多以化学腐蚀，晶界处原子容易消失，你才能看得到。

不论你想不想不通，我就说到这里，谢谢
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2楼2012-11-21 13:33:49
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youthmany

铜虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
八角寨: 金币+10, 非常感谢您的耐心解释，分析的很透彻，也很专业。 2012-11-22 08:27:10
首先大角度和小角度晶界的界限是不严格的，不同的材料由于结构本身的原因会有些差别，同时根据针对的方面不同也是有差别的。但是，generally， 界限在10-15度。
1.对于小角度晶界，一般用位错模型来解释，纯tilt boundary用刃位错，纯twist boundary用螺位错；而对于大角度晶界一般采用CSL或者DSC等点阵模型来解释，这是大家普遍接受的理论，就不用做多的说明了。
2. 一般认为小角度晶界的性质跟misorientation angle有很大的关系，这就牵涉到在boundary处的位错数量和特征，而大角度晶界的性质对 misorientation angle的大小不太敏感，或者准确来说不是由它决定的。
3. 关于大角度晶界为什么不用位错模型，因为小角度晶界用位错模型很容易理解你也认可的，特别是对于变形后的组织，我想你的一个观点是错误的，不是取向差越大位错间距越大，而是越小才对。而对于大角度晶界，由于用位错模型的解释的话需要在boundary处堆积很高密度的位错，在这个密度下，位错的core就会互相重合，而此时位错也就失去了他的identity，所以一般不能用位错模型来解释大角度晶界。理论计算的结果大概在取向差大于15度位错密度就高到失去identity的程度了，所以一般选15度为界限。
希望我表达清楚了
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4楼2012-11-22 04:34:14
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八角寨

银虫 (著名写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by youthmany at 2012-11-22 04:34:14
首先大角度和小角度晶界的界限是不严格的，不同的材料由于结构本身的原因会有些差别，同时根据针对的方面不同也是有差别的。但是，generally， 界限在10-15度。
1.对于小角度晶界，一般用位错模型来解释，纯tilt b ...

youthmany分析的非常好，很专业。我现在发金币，每个回复最多只能发10个。我得叫管理员帮忙发了。

再请教2个问题：（1）、除了孪晶界，其他的晶界都是缺陷吗？（2）大角度晶界都是由位错组成的吗？ 希望获得你专业的解释。非常感谢！
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5楼2012-11-22 08:33:10
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